Defeitos de estampagem: Correcções e dicas eficazes

Fissuras de flexão

As fissuras são um grave problema de qualidade nas peças dobradas. Por conseguinte, evitar fissuras durante o processo de quinagem é um ponto fundamental a considerar.

Principais causas de fissuras em peças dobradas:

• Más propriedades mecânicas do material (taxa de alongamento).
• Defeitos na superfície ou impurezas no interior do material.
• A direção de laminagem do material é paralela à linha de dobragem.
• Demasiado pequeno raio de curvatura.
• Rebarbas de corte no material.
• Jato de areia durante o pré-tratamento do material, causando o endurecimento da superfície do material.

Medidas para evitar fissuras nas peças dobradas:

Para evitar a ocorrência de fissuras durante a dobragem, é necessário eliminar os factores que provocam fissuras antes da dobragem. O processo de eliminação deve começar desde a conceção da peça dobrada.

1) Geralmente, a flexão está num estado frio.

Ao conceber o raio de curvatura, ter em conta a taxa de alongamento do material e a situação inevitável em que a direção de laminagem do material é paralela à linha de curvatura. Para as chapas Q235 e Q345 de uso comum, o raio de curvatura não deve ser inferior a 1,5t.

2) Os materiais com defeitos de superfície ou fissuras não devem ser utilizados para dobragem.

3) Ao separar os materiais para a dobragem, é necessário evitar o problema de a direção de laminagem ser paralela à linha de dobragem.

4) Remover as rebarbas de cisalhamento.

5) O recozimento do material antes da dobragem pode melhorar a situação de fissuração durante a dobragem.

6) Se necessário, ajustar a ordem de remoção da ferrugem com jato de areia e de dobragem.

Raspagem da superfície

Os riscos na superfície são um problema de qualidade comum nas peças moldadas. As principais causas são a fricção excessiva durante o fluxo de material no processo de conformação e a fraca resistência ao desgaste do molde.

Para evitar riscos, medidas como o aumento do chanfro da matriz, a melhoria da rugosidade da superfície da matriz, a utilização de materiais resistentes ao desgaste para a matriz e a aplicação de lubrificantes na matriz podem ser adoptadas.

Defeitos comuns na conformação de grandes superfícies

Os defeitos mais comuns na conformação de grandes superfícies incluem fissuras e rupturas, rugas e dobras, linhas de borda pouco nítidas, baixa rigidez, arranhões e rugosidade da superfície.

Fissuras e rupturas

As fissuras e rupturas durante a conformação de grandes superfícies ocorrem principalmente devido ao facto de a tensão de tração local dos blanks exceder o limite de resistência. Os factores específicos que influenciam incluem:

1) O desempenho de estampagem do material não cumpre os requisitos do processo. Os desvios no alongamento (A), no rácio de elasticidade (R/Rm), no tamanho do grão e na uniformidade podem conduzir a fissuras.

2) A espessura da folha está fora da tolerância. Quando a espessura da folha excede o desvio superior, o material pode ficar preso em áreas com pequenas folgas locais, dificultando a deformação e o fluxo do material para a matriz, resultando numa rutura.

Quando a espessura da folha excede o desvio inferior, o material afina-se, aumentando a tensão de compressão na área unitária da secção transversal, ou devido ao afinamento do material, a resistência diminui, fazendo com que um excesso de material da folha flua para a matriz, formando rugas, e o material é rasgado devido à obstrução do fluxo.

3) Má qualidade da superfície do material. Por exemplo, os riscos na superfície podem causar concentração de tensões durante a estampagem, conduzindo a fissuras. Ou a ferrugem na superfície pode aumentar significativamente a resistência à fricção durante o reabastecimento do material, causando deformação e dificuldades de fluxo, levando a fissuras.

4) A resistência de alimentação do suporte da peça bruta é demasiado elevada. As razões para uma resistência de alimentação excessiva no suporte da peça em bruto incluem grandes dimensões da peça em bruto que provocam um aumento da resistência da área; um raio de filete do molde demasiado pequeno que provoca dificuldades no fluxo de material; um suporte da peça em bruto não liso e um raio de filete do molde que provoca uma resistência elevada e dificuldades no fluxo de material.

5) O desenho profundo local é demasiado grande. A deformação local por estiramento profundo da peça de trabalho excede o limite de deformação do material. A deformação por estiramento profundo do material numa única operação de conformação excede o alongamento final.

6) O lacuna da matriz está distorcida devido a erros de fabrico e montagem do punção e da matriz, causando uma resistência de alimentação desigual.

7) A não aplicação de lubrificante de acordo com as especificações do processo aumenta a resistência ao atrito, dificultando a alimentação e provocando fissuras.

8) O posicionamento incorreto da placa durante o funcionamento pode fazer com que um lado seja demasiado grande e o outro demasiado pequeno.

O lado maior tem dificuldade em alimentar-se, causando fissuras, enquanto o lado mais pequeno tem pouca resistência, alimenta-se demasiado, enruga-se facilmente e, uma vez enrugado, a alimentação torna-se difícil, levando à rutura.

Rugas e dobras

As principais causas das rugas devem-se ao facto de os espaços em branco locais se tornarem instáveis sob compressão e à direção desigual do fluxo de material, causando a acumulação local de material e rugas. Os factores específicos de influência incluem:

1) Fraca processabilidade de estampagem da peça, determinação incorrecta da direção de estampagem e da forma da face do suporte da peça em bruto, dificultando o controlo da velocidade do fluxo de material, causando assim rugas.

2) A força de compressão do suporte da peça em bruto é insuficiente, a resistência à alimentação é demasiado pequena e uma alimentação excessiva provoca rugas.

3) O mau contacto da face do suporte do produto em bruto causa uma força de compressão desigual na face do suporte do produto em bruto, levando a que as áreas locais não tenham força de compressão suficiente e produzam rugas.

4) O punção e matriz não têm folga ou têm uma folga excessiva. Os erros de fabrico e de montagem do punção e da matriz conduzem a uma sobrepressão local do punção e da matriz, quando a maior parte não está sob pressão, provocando a irregularidade de uma grande área da peça.

Linhas de borda pouco nítidas

A partir de uma observação externa da peça, as linhas de borda de formação não são claras. A principal razão para isso é o facto de o punção e a matriz não estarem bem pressionados. As causas da falta de pressão incluem:

1) A pressão da prensa é insuficiente. Durante o processo de conformação, a pressão máxima da prensa é menor do que a força de conformação da peça de trabalho. Ou seja, o punção e a matriz não estão bem encaixados e o punção não pode continuar para baixo, levando a linhas de borda pouco claras.

2) Os erros de fabrico e de montagem dos punções e das matrizes provocam folgas efectivas desiguais entre os punções e as matrizes. A pressão da prensa é toda consumida nas áreas locais onde a folga entre o punção e a matriz é menor. A parte da peça de trabalho nesta área é laminada fina, enquanto a maior parte do punção e da matriz não estão a pressionar firmemente, causando linhas de borda pouco nítidas.

3) A má orientação da prensa e o mau paralelismo da prensa podem fazer com que o punção e a matriz não pressionem firmemente, tornando as linhas de borda da peça pouco nítidas.

Fraca rigidez

As principais razões para a fraca rigidez, para além da fraca processabilidade da peça, devem-se principalmente ao facto de a resistência de alimentação do suporte da peça em bruto ser demasiado pequena e à deformação plástica insuficiente do material.

Arranhões na superfície

As causas dos riscos de superfície incluem:

1) O filete da matriz não é suficientemente liso, riscando o material durante o processo de formação, e possivelmente fazendo com que o material adira à matriz, formando riscos.

2) A sujidade cai na matriz, ou o óleo lubrificante não está limpo, arranhando a superfície da peça.

3) Quando o molde de formação é composto por várias inserções, as inserções não estão bem unidas na junção, causando riscos.